ID: 69497

Название работы: Расчет и конструирование элементов железобетонного каркаса многоэтажного производственного здания

Категория: Курсовая

Предметная область: Архитектура, проектирование и строительство

Описание: Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами. Материал конструкции - бетон тяжёлый естественного твердения класса B 25 Расчётные характеристики бетона: МПа. МПа. МПа. Расчётные характеристики арматуры: Арматура класса АIII имеет периодический профиль...

Язык: Русский

Дата добавления: 2014-10-05

Размер файла: 857 KB

Работу скачали: 7 чел.

    Министерство образования РФ

   Волгоградский Государственный Архитектурно - Строительный Университет

    Кафедра «Строительные конструкции основания и надежность сооружений»

     ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине  «Железобетонные и каменные конструкции»

Расчет и конструирование элементов  железобетонного каркаса

многоэтажного производственного здания

                                   

 

Выполнил:

Студент   6 курса  группы ГСХ-07                                                                       Кудряшова Т.Н.

Проверил:

доц. кафедры СКОиНС                                                                                          Гриценко Б. С.

Волгоград 2013

   Содержание:

1.  Задание на проектирование
2.  Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами

2.1.Компоновка конструктивной схемы перекрытия

2.2. Расчёт и конструирование плиты

2.3. Расчёт и конструирование второстепенной балки

2.4. Расчёт и конструирование главной балки

2.5 Расчёт и конструирование средней колонны

   3. Список используемой литературы

  

 

1.  Задание на проектирование

    Исходные данные    

1.   Район строительства: г. Мурманск.  
2.   Размеры - длина: 38м
3.  Размеры - ширина: 14,2м
4.   Высота этажа: 3.8 м.
5.  Число этажей: 3

4.  Временная нагрузка на   междуэтажные   перекрытие:   8 кН/м2 .      

5.  Временная нагрузка на   чердачное  перекрытие:  2,5 кН/ м2

             6.  Вес пола междуэтажного перекрытия, кН/м : 0,7 кН/ м2

             7 . Вес чердачного перекрытия и кровли (без плиты), 1,8 кН/ м2 .

              8.  Классы  бетона: СНиП 2.03.01-84*   В25

              9.  Класс арматуры: (ГОСТ 5781-82) А400 (А-III) (35ГС)

2.Проектирование монолитного железобетонного перекрытия с балочными плитами.

Материал конструкции - бетон тяжёлый естественного твердения класса B 25

Расчётные характеристики бетона:

МПа.  МПа.  МПа.

Расчётные характеристики арматуры:

     Арматура класса АIII имеет периодический профиль, т.е. круглый профиль с 2-мя продольными ребрами и поперечными выступами.

•  Для плиты проволока класса Вр-I  ø3, ø4, ø5 мм.

 МПа.  МПа.  МПа.

МПа.  МПа.  МПа.

•  Для балок, колонны:

Рабочая класса     А-III   МПа.  МПа.  МПа.

Монтажная класса A-I    МПа.  МПа.  МПа.

2.1 Компоновка конструктивной схемы перекрытия.

Пролёты главных балок  м.

Пролёт второстепенных балок  м.

Пролёты плиты м.

Размеры поперечных сечений:

•  Толщина плиты  мм.
•  Высота второстепенных балок  мм.
•  Высота главных балок                мм.
•  Ширина второстепенной балки   мм.
•  Ширина главной балки                 мм.

Опирание на стены:

•  Плита в рабочем направлении с=120 мм.
•  Плита в нерабочем направлении с=60 мм.
•  Второстепенной балки с=250 мм.
•  Главной балки с=380 мм.

2.2. Расчёт и конструирование плиты. 

Расчётные пролёты:

м.

м.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/ м	γf	Расчётная нагрузка кН/м
Постоянная нагрузка:
Вес пола	0,70	1,3	0,91
Вес плиты	1,75	1,1	1,925
Итого	2,45		2,835
Временная нагрузка:
Технологическая	8	1,2	9,6
Всего	10,45		12,435

С учётом коэффициента надёжности по назначению здания  γn= 0,95 ,нагрузка на один погонный метр плиты при её расчётной ширине м. равна:

 кН/м

Определение расчётных усилий:

  кН*м

 кН*м

Конструктивный расчёт

≈50 мм.- рабочая высота.

Унифицированный коэффициент  

м2

Относительная высота сжатой зоны

Характеристика сжатой зоны бетона

,где - для тяжёлого бетона.

Граничная относительная высота сжатой зоны бетона.

 

 0,175<1,285

Определение площади сечения арматуры:

Крайние пролёты:

м2

Средние пролёты:

м2

Относительная высота сжатой зоны

   0,124<1,285

м2

Принимаем непрерывное армирование плиты.

Основная сетка:

•  Рабочая арматура 10¢4 Вр-I   см2 шаг 100 мм.
•  Распределительная арматура  ¢3 Вр-I  шаг 250 мм.   

Дополнительная сетка:

см2     

•  Рабочая арматура 5¢3 Вр-I   см2 шаг 200 мм.
•  Распределительная арматура  ¢3 Вр-I  шаг 250 мм.  

2.3. Расчёт и конструирование второстепенной балки.

м.

м.

     Статический расчёт.

Ширина грузовой площадки  м.

Вид нагрузки	Расчётная формула	Нормативная нагрузка кН/м	γf	Расчётная нагрузка кН/м
Постоянная нагрузка:
1.Вес плиты		3	1,1	3,3
2.Вес пола		1,68	1,3	2,184
3.Собсвенный вес ребра балки		1,36	1,1	1,496
Итого:		6,04		6,98
Временная нагрузка
Полезная нагрузка		19,2	1,2	23,04
Всего:		25,24		30,02

Расчётная нагрузка с учётом :

кН/м

кН/м

 

Про- лёт	Сече-ния	Коэффициенты		Множитель	Изгибающие моменты
	Крайний		0				0
		0,200	0,065				52,57
		0,400	0,09				72,79
		0,425	0,091				73,59
		0,600	0,075				60,65
		0,800	0,02				16,17
		1,000	-		-0,0715			-57,82
	Средний
		0,200	0,018		-0,033		14,42	-26,44
		0,400	0,058		-0,012		46,47	-9,61
		0,500	0,0625		-0,0105		50,07	-8,41
		0,600	0,058		-0,009		46,47	-7,21
		0,800	0,018		-0,027		14,42	-21,63
		1,000	-		-0,0625			-50,07
	Средний
		0,200	0,018		-0,025		14,42	-20,03
		0,400	0,058		-0,006		46,47	-4,81
		0,500	0,0625		-0,006		50,07	-4,81
		0,600	0,058		-0,006		46,47	-4,81
		0,800	0,018		-0,025		14,42	-20,03
		1,000	-		-0,0625		-	47,46

Поверка прочности:

кН

  кН

кН

Уточним рабочую высоту второстепенной балки.

м.

 ,где

м. – толщина защитного слоя.

Окончательная высота балки м.

м.

Для участков балки, где действуют положительные изгибающие моменты, принимаем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне. Тогда ширина сжатой зоны:

м ;  м

Принимаем:

м.  м.

Подбор сечения продольной арматуры:

I пролёт.

Определение положения нейтральной оси

>73,59кН*м.

Следовательно нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное с  м. и  м.

Найдём коэффициент  

Определим граничную высоту сжатой зоны.

, где

м2

Принимаем 2¢12+2¢16 A-III   см2 .

II пролёт.

кН*м – нейтральная ось проходит в полке

Найдём коэффициент

м2

Принимаем 2¢12+2¢12 A-III   см2 .

Опорное сечение (опора В)

Действует отрицательный момент, полка находится в растянутой зоне; сечение рассчитывается как прямоугольное,  см.

Найдём коэффициент

м2

Принимаем 2¢8+4¢12 A-III   см2 .

Опорное сечение (опора С)

Действует отрицательный момент, полка находится в растянутой зоне; сечение рассчитывается как прямоугольное,  см.

Найдём коэффициент

м2

Принимаем 2¢8+4¢10A-III   см2 .

Расчёт прочности наклонных сечений.

Максимальная поперечная сила Q=91,12 Кн,

Вычислим проекцию расчётного наклонного сечения на продольную ось с.

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном:

 

- коэффициент, учитывающий влияние вида бетона; для тяжёлого бетона ;

- коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях

;

- коэффициент, учитывающий влияние продольных сил, ;

В расчётном наклонном сечении  , следовательно ;

м;

Принимаем с=0,72 м, тогда

Поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой;

кН.

кН/м

Шаг поперечных стержней

По конструктивным условиям:

на приопорных участках (при h≤450)

150≥S≤h/2; 150≥S≤200, принимаем S=150мм

В середине пролета

500≥S≤3h/4; S=3*400/4=300<500, следовательно, принимаем S=300мм.

Проверим условие

кН.       105,66˃91,12 кН.

Из условия сварки с продольными стержнями принимаем поперечные стержни dsw=5мм класса Вр-I, Rsw=260 МПа. Число каркасов принимаем равное двум, тогда площадь сечения поперечных стержней As=2*0.196=0.392см2

Проверяем прочность полосы между наклонными трещинами:

 кН  - условие выполнено,

где

Определение места обрыва продольных стержней.

№		Количество и диаметр стержней	см2 .	,м.	,м.	, кН/м.	Примечание
1	0,345 0,360	2¢12+2¢16 A-III   2¢16 A-III	6,28 4,02	2,4	0,0121 0,0078	77,69 52,25	1 пролёт
2	0,345 0,360	2¢12+2¢12 A-III 2¢12 A-III	4,52 2,26	2,4	0,0087 0,0044	56,20 29,51	2 пролёт
3	0,370 0,370	2¢8+4¢12 A-III  2¢8+2¢12 A-III	5,53 3,27	0,16	0,13 0,077	61,56 39,57	Опора В
4	0,370 0,370	2¢8+4¢10 A-III  2¢8+2¢10 A-III	4,15 2,58	0,16	0,097 0,061	48,69 31,97	Опора С
5	0,360	2¢8	1,01	2,4	0,0019	13,24	Конструктив-ная арматура

м. для опорных сечений.

м. для пролётных сечений.

        

1.    Расчёт и конструирование колонны.

Вычислим грузовую площадь   м2    

Сбор нагрузок произведём в табличной форме.

Вид нагрузки		Нормативная нагрузка, кН		γf	Расчётная нагрузка кН
Постоянная нагрузка:
1.Собственный вес перекрытий		357,76		1,1	393,54
2.Вес чердачного перекрытия и кровли.		70,29		1,2	84,35
3.Собственный вес колонны.		34,91		1,1	38,40
4. Вес пола междуэтажных перекрытий:		82,01		1,1	90,21
Итого:					606,5
Временная нагрузка:
5. Полезная на междуэтажное перекрытие			702,9	1,2	843,48
6. Полезная на чердачное перекрытие			73,22	1,2	87,86
Итого:					931,34
7. Кратковременная снеговая расчётная		124,96		1,4	174,94
8. . Полезн. кратк. на междуэтажное перекрытие	190,39			1,2	228,44
9. Полезн. кратк. на чердачное перекрытие	24,41			1,2	29,29
Итого:					432,67

Длительная нагрузка кН

Кратковременная нагрузка кН

Полная кН

Список используемой литературы:

1) СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»

2) А.П. Мандриков «Примеры расчёта железобетонных конструкций» Учеб. пособие для техникумов.-2-е изд., переработанное и дополненное. -М.: Стройиздат, 1989.-506 с.

4) «Проектирование железобетонных конструкций»: Справочное пособие/А.Б. Голышев,В.Я. Бачинский, В.П. Полищук, А.В. Харченко, И.В. Руденко; Под ред. А.В. Голышева.-2-е изд., перераб. и доп.-К.:Будивельник, 1990.-544 с.: ил.-(Б-ка проектировщика)